Чому в системах охолодження використовують воду – це дійсно часто задаване питання. Здавалося б, існує безліч інших рідин, які випереджають воду в ряді характеристик, але вона все одно була і є дуже популярною. Вода, як охолоджувач, активно використовується:
- в системах кондиціонування, де охолодження повітря відбувається за допомогою води і при цьому не створюється зайвого шуму;
- в промисловості, де великі системи охолодження, наприклад, чилер, використовують воду для ефективного відводу тепла;
- в охолодженні комп’ютерів і серверів, де вода допомагає уникнути перегріву;
- в охолодженні хімічних процесів, де важливе підтримання стабільної температури.
Ми вважаємо, що розібратися в цьому питанні важливо, тому що вода – це не тільки дешевий, але й ефективний охолоджувальний агент, який використовується в багатьох областях. Розберемося, чому саме вона.
Содержание
Вода як охолоджувальна рідина – переваги та недоліки
Вода як охолоджувальна рідина має безліч переваг. По-перше, вона доступна, дешевша за інші охолоджувальні речовини. По-друге, вода має високу теплоємність, що робить її відмінним теплоносієм. Ми часто бачимо, як ця рідина використовується в промислових холодильних установках, наприклад, в холодильниках для харчової промисловості, де важливе підтримання температури на рівні 4-8°C.
Тим не менш, попри всі плюси, вода має і недоліки. Вона може замерзати, а також піддавати обладнання корозії. Тому в деяких випадках використовуються спеціальні добавки, наприклад, антифриз або інгібітори корозії. Ми радимо використовувати тільки очищену воду або водні розчини з добавками, щоб уникнути цих проблем.
Порівняння води з іншими охолоджувальними рідинами:
Характеристика | Вода як охолоджувальна рідина | Фреон | Масло |
Доступність | Дуже висока | Середня | Середня |
Ціна | Низька | Висока | Середня |
Теплоємність | Висока | Низька | Середня |
Температурні обмеження | Замерзає при 0°C | Не замерзає при звичайних температурах | Не замерзає при звичайних температурах |
Екологічність | Висока | Середня (містить хлорфторвуглеці) | Середня |
Токсичність | Немає | Так (для деяких типів) | Так (для деяких типів) |
Використання в охолодженні | Часто використовується в системах охолодження, особливо в промислових та кліматичних системах | Використовується в системах кондиціонування повітря | Застосовується в специфічних промислових системах |
Чому вода так часто використовується в промислових системах охолодження
В системах охолодження використовують воду тому що вона є одним з найефективніших теплоносіїв для великих промислових систем. Наприклад, в теплообмінниках, де вода циркулює по трубах, забирає тепло і повертається для охолодження, її теплоємність допомагає швидко і ефективно передавати тепло.
Приклад: в нафтохімічній промисловості, де температура часто перевищує 100°C, вода використовується як охолоджувальна рідина для циркуляції по трубопроводах. У таких системах використання води дозволяє уникнути перегріву обладнання, знизити знос і підвищити ефективність процесу.
На основі даних з журналу “Energy and Buildings”, 2020 (DOI: 10.1016/j.enbuild.2020.110723), системи з водяним охолодженням показують на 30% більшу енергоефективність порівняно з іншими охолоджувальними рідинами.
Переваги води як теплоносія в кліматичних установках
Вода як охолоджувальна рідина активно використовується в кліматичних системах, таких як кондиціонери і системи опалення. У більшості сучасних кондиціонерів, наприклад, вода дозволяє ефективно підтримувати температуру в приміщеннях.
Головна перевага води в цих системах – її доступність і висока теплопровідність. Вода легше і швидше забирає зайве тепло, ніж повітря або інші рідини, тому вона ідеально підходить для охолодження повітря у великих будівлях.
У деяких випадках вода навіть використовується для охолодження серверних у великих дата-центрах, де температура стає критично важливою для роботи обладнання.
Чому вода в системах охолодження дешевша і ефективніша
Чому в системах охолодження використовують воду, якщо є не менш ефективні аналоги? Просто тому, що вона набагато дешевша, ніж інші охолоджувальні рідини, такі як фреон або спеціальні масла. Для багатьох промислових установок економія на обслуговуванні таких систем досягає 20-30% саме за рахунок використання води.
Ще один аспект – це те, що вода як охолоджувальна рідина не потребує складного обладнання для своєї циркуляції. Системи водяного охолодження можуть бути простішими в обслуговуванні і налаштуванні, ніж газові або масляні системи. Вода, будучи доступною і дешевою речовиною, значно знижує експлуатаційні витрати.
Яку практичну користь дає використання води в охолодженні?
Ми вважаємо, що використання води в охолодженні не тільки ефективне, але й екологічно безпечне. Вода не завдає шкоди навколишньому середовищу, якщо її правильно утилізувати. Тому в сучасних кліматичних і охолоджувальних системах вона часто замінює більш дорогі і менш екологічні рідини. Наприклад, в кондиціонерах і системах опалення вода як охолоджувальна рідина допомагає знизити вплив хімічних речовин на навколишнє середовище.
Ми використовуємо воду в своїх рішеннях для охолодження і кліматичного контролю у великих промислових і житлових об’єктах. Наші експерти розробили комплексні системи, які забезпечують високу ефективність охолодження при мінімальних витратах на обслуговування.
Часто задавані питання (FAQ)
Чому вода використовується в системах охолодження?
Вода має високу теплоємність, легко доступна і недорога. Вона ефективно забирає тепло і швидко віддає його, а це дуже добре для охолодження в різних системах.
Чим вода краща за інші охолоджувальні рідини?
Вода дешевша, її об’єми традиційно більші, ніж у спеціалізованих рідин. Вона не потребує складних установок для циркуляції і підходить для більшості кліматичних і промислових систем.
Чи є у води недоліки в якості охолоджувальної рідини?
Так, вода може замерзати і призвести до корозії обладнання. Тому додають антифриз або інші добавки для запобігання цим проблемам.
Як вода використовується в кондиціонерах?
Вода часто використовується як теплоносій у системах кондиціонування повітря. Вона забирає тепло від повітря і ефективно його переносить, охолоджуючи приміщення.
Чому в промисловості використовують воду для охолодження?
Вода має високу теплопровідність і доступна, тому вона добре підходить для охолодження великих промислових систем і теплообмінників. Також вона знижує енерговитрати.
Яка витрата води потрібна для системи охолодження?
Витрата води залежить від потужності системи і її призначення. Для великих промислових установок витрата може становити до кількох тисяч літрів на хвилину. Все залежить від інтенсивності тепловідведення.
Використана для написання статті література:
- Energy and Buildings, “Energy Efficiency in HVAC Systems”, 2020, DOI: 10.1016/j.enbuild.2020.110723.
- Grundfos. Installation and Maintenance Manual for Water-Cooled Systems, 2021.
- The Cooling Handbook, W. A. McDonald, Springer, 2019.
- ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment, 2020, ISBN: 978-1-947083-43-3.
